Maşinarea CNC este un proces de prelucrare cu multe tehnici specifice, şi de cotitură pas este una dintre ele. Această operaţiune de tăiere implică îndepărtarea materialului de la o piesă de lucru de-a lungul lungimii sale. Este o operaţiune de prelucrare fundamentală folosit pentru a crea părţi de precizie cu diametre diferite într-un singur setup. În acest blog, vom trece peste elementele de bază de cotitură pas astfel încât să puteţi obţine o mai bună înţelegere a acestei tehnici de prelucrare.
Definiţie, caracteristici şi aplicaţii ale metodei de rotire a treptelor
Rotirea pasului este o operatie de prelucrare care indeparteaza materialul in zone axiale distincte paralele cu axa unei piese de lucru rotative, producand mai multe segmente cilindrice de diametre diferite. Fiecare schimbare a diametrului formeaza un „umater” care trebuie sa fie atat precisa dimensional cat si vizibil clara daca nu se specifica altfel.
În timpul pasului de cotitură, maşina stabileşte un diametru la un moment dat, schimbarea poziţiei instrument de-a lungul axei pentru a crea o serie de segmente. Rezultatul este un profil „pas”: terenuri cilindrice plate separate prin tranziţii abrupte. Pe strunguri CNC, coordonatele sunt programate pentru a indexa exact la următoarea staţie, asigurând lungimi repetabile şi locaţii umăr pe părţi.
Terminologie tipică
| Caracteristică | Definiție |
|---|---|
| Pas | O secțiune cilindrică cu un diametru și lungime specifice. |
| Umăr | Tranziția se face între pașii adiacenti, de obicei perpendiculari (90°) pe axă, dar poate fi unghiulată în anumite modele. |
| Lungime pas | Lungimea axială a unei trepte individuale. |
| Lungime totală | Lungimea axială totală a piesei. |
| Edge Break | O uşoară şamferă sau o rază aplicată pentru a îndepărta ascuţitoarea. |
În cazul în care se utilizează o schimbare a treptei
Pasul de cotitură apare peste tot în sistemele mecanice: arbori auto și axe, corpuri de fixare cu mai multe diametre, tulpini de supapă, Bushings, componente de pompă, și scripeți în trepte. Scopul de cotitură pas este de a produce piese care îndeplinesc cerințele specifice de proiectare, cu suprafețe de montare și umeri pentru potrivire fiabilă, astfel încât acestea să poată interacționa fără probleme cu diferite componente de împerechere, rulmenți, angrenaje, cuplaje, și distanțiatoare.
Mașini, unelte și elemente esențiale de configurare
Pasul de cotitură poate fi efectuată atât prin funcționarea manuală și prelucrare CNC. Cerințele de bază sunt în mare măsură similare: menajare sigură, aliniere axială, un set de instrumente rigide, și un plan clar pentru ordinea de tăiere. În această parte, vom fucs cu privire la modul de cotitură pas în prelucrare CNC este realizat.
Deţinerea şi centrul de lucru
- Workholding: Chucks trei-jaw, collets, sau fălcile moi dețin de lucru. Collets oferă concentricitate superioară pe bare de sol, în timp ce fălcile moi sunt ideale pentru diametre personalizate și suprafețe delicate.
- Suport: Piese lungi, subtiri beneficiaza de un centru de sustinere sau de o odihna constanta pentru a preveni deformarea si palavrageala in timpul taieturilor de umeri.
- Aliniere axială: Acest lucru este asigurat în primul rând prin precizia inerentă a mașinii CNC, axului, și workholding (Chuck sau Collet). Pentru cele mai înalte cerințe de precizie, indicând OD (diametrul exterior) sau folosind un registru de sol poate fi efectuată în timpul setării pentru a verifica și alinierea fin-tune.
Unelte de tăiere, inserții și geometrie
- Tipul de instrument: Este preferat un instrument de inserţie indexabil sau un singur punct de cotitură pentru a manipula cea mai mare parte a treptei. Un nas robust de unealtă care poate suporta sarcini întrerupte la intrarea în umăr. Un instrument de despărțire poate fi folosit pentru reliefuri specifice sau caneluri.
- Geometrie: Grebla pozitivă cu clearance adecvat reduce frecarea: o rază mică de nas instrument ajută la atingerea unui colț umăr mai ascuțit. Cu toate acestea, o rază mai mare îmbunătățește durata de viață instrument și finisaj de suprafață, dar va crea un mic file la umăr.
- Unelte specializate: Sculele de grooving sau profil pot fi folosite pentru a curăța umerii sau pentru a genera reliefuri și șamfers eficient.
Viteză, hrană pentru animale, răcitor și măsurătoare
- Viteză/feed-uri: se potrivesc cu materialul și scule. aliajele mai tari necesită viteză de suprafață conservatoare și inserții mai dure. De exemplu, aluminiul fiind un metal relativ moale, permite viteze mai mari și furaje generoase. Începeți cu recomandările producătorului și ajustați pe baza formării de chip și uzura de instrumente.
- Răcitor: Util pentru evacuarea cipurilor și controlul temperaturii, în special în oțel și inoxidabil. În materiale de prelucrare liberă, tăiere uscată sau ceață poate fi bine atunci când chips-uri rupe bine.
- Măsurări: După procesul CNC, un caliper este adesea utilizat pentru măsurarea modificărilor de diametru și a lungimilor de pas în timpul setării și inspecției.
Cum funcţionează procesul de schimbare a treptei
Pasul de cotitură produce caracteristici precise, cilindrice de diametre diferite pe o singură piesă de lucru. Pentru a face acest lucru cu succes, se concentrează pe trei principii cheie: planificarea meticulos, menținerea rigiditate în timpul degresării, și executarea atent, pase de finisare controlate.
Planificarea din desen
Pentru strungurile CNC, planificarea se intampla in program, unde se definesc coordonatele traseului de instrumente si se includ miscari de verificare pentru a se asigura ca fiecare pas este taiat curat. O tactica de eficienta cheie este de a secventa operatiuni pentru a completa cat mai multe caracteristici posibile cu un instrument inainte de comutare, care minimizeaza schimbarile de instrumente si reduce eroarea cumulativa.
Tăiere dură şi secvenţiere pentru rigiditate
Scopul de brutare este de a elimina materialul în mod eficient, fără a afecta stabilitatea. Lucrul întotdeauna de la cea mai rigidă condiție la cel mai puțin. O strategie comună și eficientă este de a reduce mai întâi cele mai mari diametre. Lăsați un mic, uniform de finisare alocație pe fiecare pas.
Rigiditatea este un factor de influență foarte critic. Păstrați atât instrumentul și piesa de lucru supraatârna la un minim absolut. Pentru arborii slăbiți, utilizați un centru de fund sau urmați odihnă pentru a contracara deformarea și suprima vibrațiile. Pentru controlul chip, selectați o rată adecvată de alimentare și adâncimea de tăiere pentru a încuraja chips-uri pentru a sparge.
Umeri de finisare, Chamfers și Blends
Pase de finisare necesită o atingere mai ușoară și mai mult control pe suprafața piesei de lucru. Ia tăieturi ușoare, consistente pentru a atinge dimensiunea finală și finisaj de suprafață dorit. Atunci când se apropie de un umăr, menține o hrană stabilă, continuă pentru a evita semnele de locuit.
Pentru un umăr pătrat de înaltă calitate, se confruntă cu umărul ușor după cotitură diametrul adiacent. Dacă desenul permite, adăugarea unui mic Chamfer sau subcotate la etapa ajută cu asamblarea și protejează marginile de deteriorare. Aveți în vedere o strategie de debavurare: rupe toate marginile ascuțite pe colțuri non-datum. Dacă o margine ascuțită este necesară funcțional, acesta trebuie să fie mascat în timpul procesului de debavurare și verificat cu atenție după aceea, potențial sub mărire.
Deburring și Inspecție
În procesul CNC, debavurarea implică adesea îndepărtarea burrs de pe marginile și umerii treptei folosind instrumente dedicate de debavurare. În cele din urmă, efectuați o inspecție aprofundată pentru a măsura toate diametrele pentru precizie.
Toleranțe, finisarea suprafeței și controlul calității
De precizie pas de cotitură echilibru de control diametrul, geometrie umăr, și finisaj de suprafață.
Control dimensional și pătratie
- Toleranțe: pentru mulți arbori cu trepte se cer diametre cu toleranța de ±0,001 sau mai strânsă. Lungimile treptelor pot fi menținute în intervale similare, în funcție de funcție. Umerii fac adesea referire la un reper și pot avea limite privind perpendicularitatea sau bătaia.
- Pătrat: Verificați fețele umărului în raport cu axa datum cu un indicator de maturare sau prin asamblarea componentelor de împerechere în timpul controalelor la primul articol. Orice deformare conică sau instrument va apărea ca umerii out-of-square.
Duritatea suprafeţei şi ruperea marginii
- Obiectivele de finisare: Terenurile funcționale pentru rulmenți și foci necesită de obicei finisaje mai netede decât suprafețele non-critice. Atingerea țintei Ra prin raza nasului corespunzătoare, trecerea finisajului și, dacă este necesar, lustruirea luminii, asigurându-se că nu există derivă dimensională.
- Spargerea marginii: cu excepția cazului în care este specificat un colț ascuțit, un șamfer controlat sau o rază mică protejează marginile, ușurează asamblarea și reduce riscul formării burr în timpul serviciului.
Defecte şi soluţii în acţiunea de cotitură
În pas de cotitură, mici probleme de configurare devin rapid evidente ca erori de dimensiune, palavrageala, sau defecte umăr. O carte de joc concisă este esențială pentru rezoluție.
Pași supradimensionați/subordonați
Cauzele rădăcină pentru erorile de dimensiune includ compensarea incorectă instrument, creșterea termică, forța de măsurare inconsecventă, sau luarea de reduceri de primăvară care nu reușesc să elimine materialul. Pentru a corecta acest lucru, re-touch off instrumente, permite partea și instrumentul pentru a atinge echilibrul termic, și de a folosi o tehnică de micrometru consistent. Lăsați întotdeauna o alocație de finisare previzibilă și verificați sarcina reală cip pentru a evita „taieri de aer” neproductive.
Pălăvrăgeala, Taperul şi Tool Wear
Chatter este rezolvată prin reducerea unui instrument și de lucru overhang, adăugarea de sprijin cu un tailstock sau odihnă constantă, și ușor de creștere a hranei pentru animale sau reducerea vitezei pentru a muta dintr-o zonă de rezonanță. Trecerea la o inserție mai ascuțită cu greblă pozitiv ajută, de asemenea. Taper necesită verificarea aliniere a cozii, verificarea ax sau chuck runout, și asigurarea că instrumentul este stabilit exact pe înălțimea centrală. Pe mașini CNC, confirma valorile de compensare și offset-uri termice. Uzura uneltei este critică ca profile trepte pedepsește instrumente plictisitoare la intrarea umăr. Este important pentru a urmări durata de viață instrument, înlocui inserții rapid, și inspecta marginea de tăiere pentru micro-cuplare care rotunji umeri.
Burrs and Poor Shoulder Finish
Aceste defecte sunt de obicei cauzate de instrumente plictisitoare, o rază de nas excesivă pentru caracteristica, sau frecarea de la prea lumina o alimentare în apropierea umărului. Remediile sunt de a utiliza o rază mai mică nas pentru umeri ascuțiți, menține o alimentare de finisare constantă în umăr, și de a efectua o lumină cu fața tăiată.
Siguranţă şi control Chip
Păstrați întotdeauna paznici în loc, purta protecție a ochilor, și de a folosi un cârlig de chip sau pensula niciodată mâini. Tăieturile umărului pot arunca jetoane calde, ondulate spre operator, astfel încât să aplice lichid de răcire sau ajusta geometrie cip-breaker pentru a controla fluxul lor. Pauză întotdeauna pentru a șterge jetoane înainte de a măsura în apropierea umerilor.
Cum se transformă pas comparativ cu operațiunile asociate
Pasul de cotitură este adesea discutat alături de câteva operațiuni vecine. Înțelegerea distincțiilor evită modelarea sau greșelile de programare.
Întoarcere dreaptă, grooving, și se confruntă cu
- Rotire dreaptă: Aceasta se referă la crearea unui singur diametru consistent de-a lungul lungimii unei piese de lucru. Rotirea pasului poate fi considerată ca multiple cazuri de cotitură dreaptă efectuate la diferite poziții axiale pentru a crea diametre trepte.
- Grooving: Produce caracteristici sau reliefuri înguste, nu modificări de diametru larg. Grooves poate însoți de cotitură pas pentru a oferi reliefuri la rădăcinile umărului sau pentru menținerea inelelor.
- Cu care se confruntă: Pătrate sfârșitul lucrării sau o față umăr. Acesta completează de cotitură pas pentru a finaliza lungimile de pas și finisaj umăr.
Turnare tapet și formare de cotitură
- De cotitură taper: Creează o tranziție graduală, conică mai degrabă decât un umăr abrupt. Utilizați conice pentru interferențe se potrivește sau caracteristici de aliniere în cazul în care o schimbare graduală ar fi prea abrupt.
- Forma de cotitură: Foloseste instrumente speciale sau profile CNC pentru a genera contururi complexe. Acesta poate include pași într-o formă mai complexă, dar intenția este geometrie neliniară mai degrabă decât terenuri plane discrete.
CNC versus consideraţii manuale
- Strunguri CNC: Oferă repetabilitate, secvențiere ușoară a mai multor etape, cicluri conservate, și poziții exacte umăr pe loturi. Perfect pentru arbori multi-diametru cu toleranțe strânse și cerințe de documentare.
- Strunguri manuale: Ideal pentru prototipuri sau volum scăzut atunci când un operator experimentat poate scrie tranziții, seta opriri, și de a măsura frecvent. Succesul se bazează pe marcare atentă, tehnica consecventă, și disciplinate în procesul de verificare.
Concluzie
Pasul de cotitură este o tehnică de prelucrare fundamentală utilizată pentru a crea piese cu mai multe diametre și umeri cu precizie într-o singură configurare, eficientă. Avantajul său cheie este asigurarea dimensiuni exacte și relații între caracteristici, care este esențială pentru piesele care trebuie să se potrivească corect cu alte componente.
Masterarea acestui proces necesită înțelegerea întregului flux de lucru de prelucrare, de la planificare la verificare. Ca o abilitate versatil și esențial, competența în pas de cotitură formează fundația pentru sarcini de prelucrare mai complexe și este crucială pentru fabricarea părților trepte găsite în majoritatea ansamblurilor mecanice.
